C# .Net学习笔记—— 异步和多线程（Async和Sync）

一、概念

进程：一个程序运行时，占用的全部计算资源的总和
线程：1、程序执行流的最小单位；任何操作都是由线程完成的
           2、线程是依托于进程存在的，一个进程可以包含多个线程；
           3、线程也可以有自己的计算资源
多线程：多个执行流同时运行
            1、CPU太快了，分时间片-一上下文切换（加载环境--计算-一保存环境）
微观角度，一个核同一时刻只能执行一个线程；宏观的来说是多线程并发
             2、多CPU多核可以独立工作
                   4核8线程一核是物理的核线程是指虚拟核

同步：完成计算之后，再进入下一行
异步：不会等待方法的完成，会直接进入下一行非阻塞

C#异步和多线程有什么差别
多线程就是多个thread并发；
异步是硬件式的异步
异步多线程-thread pool task

二、同步异步简单案例

 private void buttonSync_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Log.Info($"S Start {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
            int j = 3;
            int k = 5;
            int m = j + k;
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                string name = string.Format($"**********S{i}*************");
                this.DoSomethingLong(name);
            }
            Log.Info($"S End");
        }

        private void buttonAsync_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Log.Info($"\nA Start {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
            Action action = this.DoSomethingLong;
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                string name = string.Format($"**********A{i}*************");
                action.BeginInvoke(name, null, null);
            }
            Log.Info($"A End");
        }

        private void DoSomethingLong(string name)
        {
            Log.Info($"DoSomethingLong Start {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} {name} {DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}");
            long result = 0;
            for (int i = 0; i < 100000000; i++)
            {
                result += i;
            }
            Thread.Sleep(2000);
            Log.Info($"DoSomethingLong End {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} {name} {DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}");
        }

 同步：

 异步：

 

从打印结果来看也能反映出，

同步：1、完成计算之后，再进入下一行。

           2、同步方法卡界面，主（UI）线程忙于计算。

           3、同步方法慢，只有一个线程干活
异步：1、不会等待方法的完成，会直接进入下一行非阻塞。

           2、异步多线程方法不卡界面，主线程完事，计算任务交给子线程在做。

           3、异步多线程方法快，因为多个线程并发运算

           4、异步并不是线性增长，而是资源换时间，多线程也有管理成本

           5、提升用户体验

           6、并不是越多越好

           7、最好是多个独立任务同时进行的使用

异步等待方式1：异步回调：

        private void buttonAysncCallback_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Log.Info($"DoSomethingLong Start {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} {DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}");
            Action action = this.DoSomethingLong;

            AsyncCallback callback = ia => Log.Info($"计算完成。{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}  {DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}");
            action.BeginInvoke("AysncCallBack", callback, null);
            Log.Info($"DoSomethingLong End {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} {DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}");
        }

从结果来看，异步回调action.BeginInvoke（）可以得到一个AsyncCallBack，然后这个callBack再执行的委托。这样可以有效的控制我们线程的次序。

缺点：我想要全部计算都完成了再给用户返回结果，这种方法实现不了

异步等待方式2：线程等待

asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(); //等待任务完成
asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(); //等待任务完成
asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(1000); //等待；但是最多等待1000ns

  异步等待方式3： EndInvoke()

        private void buttonTest_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Func func = () =>
            {
                Thread.Sleep(2000);
                return DateTime.Now.Day;
            };
            Console.WriteLine($"func.Invoke()={func.Invoke()}");

            IAsyncResult asyncResult = func.BeginInvoke(r =>
            {
                Console.WriteLine(r.AsyncState);
            }, "哈啊哈哈");
            Console.WriteLine($"func.EndInvoke(asyncResult) = {func.EndInvoke(asyncResult)}");
        }